Импульсная рельсовая цепь. Основным элементом авто­блокировки постоянного тока является импульсная рельсовая цепь (рис.2.1, а). На питающем конце рельсовой цепи, находящемся в батарейном шкафу светофора 5, включен источник питания в виде путевой батареи СВ (один аккумулятор на напряжение 2,2 В), вклю­ченной в буфере с выпрямителем ВАК-14Б. Импульсное питание соз­дается за счет маятникового трансмиттера МТ, контакт которого включен в цепь батареи СВ. При непрерывной работе МТ в рельсовую цепь посылаются импульсы постоянного тока, чередующиеся с вре­менными паузами. На релейном конце рельсовой цепи у светофора 3 включено быстродействующее импульсное реле П, которое воспринима­ет эти импульсы. Реле И не относится к реле первого класса надеж­ности, поэтому правильность его работы контролирует путевое реле П первого класса надежности, включенное через конденсаторный дешифратор. При непрерывной импульсной работе реле П его контак­том периодически включается конденсаторный дешифратор, через который, получая непрерывное питание возбуждается путевое реле П. Конденсаторный дешифратор работает таким образом. В интервале между импульсами через тыловой контакт реле И замыкается цепь подзаряда конденсатора С1. В это же время конденсатор С2 разряжа­ется на обмотку реле П, в результате чего оно срабатывает. При пос­туплении импульса тока реле И срабатывает и фронтовым контактом замыкает цепь разряда конденсатора С1 на обмотку реле П и цепь подзаряда конденсатора С2. На все время нормального режима рель­совой цепи происходит заряд-разряд конденсаторов С1 и С2. Реле П, получая попеременное питание в импульсах от конденсатора С1, а в интервалах — от конденсатора С2, надежно удерживает якорь притя­нутым, обеспечивая контроль свободного состояния рельсовой цепи. В шунтовом режиме работы рельсовой цепи реле И не получает импуль­сного питания и замкнут его тыловой контакт. Конденсатор С1 оста­ется полностью заряженным, а конденсатор С2 разряжается на реле П. При снижении заряда конденсатора С2 ниже напряжения удер­жания якоря реле П оно опускает якорь и фиксирует занятое состояние рельсовой цепи. В случае мостового замыкания контакта реле И кон­денсатор С1 остается полностью заряженным, а конденсатор С2 пол­ностью разряжается. Реле П, не получая питания, отпускает якорь и фиксирует ложную занятость рельсовой цепи. Реле П обесточивается при всех обрывах и пробоях диодов и конденсаторов. При длительном замыкании фронтового контакта реле И конденсатор С1 отключается от источника питания. Происходит одновременный разряд конденса­торов С1 и С2 на реле П. В случае снижения напряжения на их обкладках реле обесточивается и, отпуская якорь, фиксирует ложную занятость рельсовой цепи. Автоблокировка постоянного тока работает совместно с устройст­вами АЛСН, и импульсные рельсовые цепи используют для кодирования переменным током частотой 50 Гц. На время свободного состояния блок-участка рельсовая цепь питается импульсами посто­янного тока, а на время занятого состояния блок-участка — импуль­сами переменного тока, что может привести к опасному появлению на светофоре за хвостом поезда вместо запрещающего разрешающего огня и неизбежной аварии. Такой случай возможен при нахождении поезда перед светофором 3 и коротком замыкании изолирующих сты­ков у этого светофора. Скатами поезда шунтируется рельсовая цепь

Рис. 2.1.Схемы импульсной рельсовой цепи (а) и релейных дешифраторов (б, в)

ЗП, и ее импульсное питание меняется на кодовое. Реле И рельсовой цепи 5П будет получать импульсы переменного тока АЛС из смежной рельсовой цепи. Якорь реле И будет притягиваться с частотой 50 Гц, отчего зарядятся конденсаторы С1 и С2, реле П притянет якорь, и на светофоре 5 за хвостом поезда появятся разрешающие показания. Чтобы исключить эту опасность, в конденсаторном дешифраторе в цепь заряда конденсатора С1 последовательно включен дроссель L , (первичные обмотки трансформатора типа СТ-3 включены парал­лельно) , создающий большое реактивное сопротивление, конденсато­ры С1 и С2 не заряжаются и реле П не работает, надежно контролируя занятость рельсовой цепи. Начиная с 1973 г. в автоблокировке с импульсными рельсовыми цепями вместо конденсаторного дешифра­тора применяют релейный дешифратор. Релейный дешифратор (рис. 2.1, б) имеет четыре реле: И1 — повторитель импульсного реле И; ПИ и ПИ1 — вспомогательные; П и П1 — основное путевое реле и его повторитель. Контакты этих реле включены в линейные цепи автоблокировки. При занятой рельсовой цепи все реле без тока. Как только поезд освободит рельсовую цепь от первого импульса, сработает импульсное путевое реле И. Через фрон­товой контакт реле И и тыловой контакт реле ПЙ1 включаются цепи повторителей И1 и ПИ. При дальнейшей импульсной работе реле И реле ПИ самоблокируется и за счет замедления на отпускание, созда­ваемое диодом УО2, удерживает якорь притянутым. От второго импульса через тыловой контакт реле П и фронтовые контакты реле ПИ и И1 возбуждается реле ПИ1. Реле ПИ1 самоблокируется и при дальнейшей импульсной работе реле И1 удерживает якорь притяну­тым за счет замедления на отпускание, создаваемого диодом УОЗ. Во втором интервале между импульсами возбуждается реле П по цепи, проходящей через тыловые контакты реле И и И1 и фронтовые кон­такты реле ПИ и ПИ1. Затем срабатывает его повторитель П1. При нормальной импульсной работе реле И и И1 реле ПИ и ПИ1 получают подпитку от каждого импульса, а реле П — в каждом интервале, и все реле дешифратора под током. С момента занятости рельсовой цепи прекращается поступление импульсов и реле И и И1 перестают рабо­тать. Не получая подпитки с замедлением, отпускают якоря реле ПИ и ПИ1. Фронтовыми контактами они выключают реле П и П1, а на светофоре зеленый огонь меняется на красный. При мостовом замы­кании контактов реле И реле И1, ПИ и ПИ1, получая непрерывное питание через фронтовые контакты реле И и ПИ1, удерживают якоря притянутыми, тыловым контактом реле И1 выключаются реле П, П1, отпуская якоря, включают на светофоре красный огонь. При мостовом замыкании контактов реле И1 непрерывное питание получает реле ПИ1 и остается возбужденным независимо от состояния рельсовой цепи. С момента выхода состава на рельсовую цепь прекращается импульсная работа реле П, обесточиваются реле ПИ, П и П1,и на светофоре появляется красный огонь. После проследования поезда и освобождения рельсовой цепи восстанавливается импульсная работа реле И, но реле ПИ не возбуждается, так как цепь его разомкнута тыловым контактом возбужденного реле ПИ1. Реле П и П1 обесточе­ны, и на светофоре продолжает гореть красный огонь до момента устранения мостового замыкания контакта реле И1. В случае полу­чения непрерывного питания импульсная работа реле И прекращает­ся. Постоянно возбуждены реле И1, ПИ и ПИ1. Тыловыми контактами реле И и И1 обесточиваются реле П и П1, и на светофоре загорается красный огонь. Попадание в рельсовую цепь импульсов переменного тока АЛС вызывает импульсную работу реле И и И1 с частотой 50 Гц. Вспомогательные реле ПИ и ПИ1, обладая большим реактивным сопротивлением для частоты 50 Гц, не возбуждаются. Они выключают реле П и П1, и на светофоре загорается красный огонь. Был разработан новый упрощенный дешифратор (рис. 2.1, б). Дешифратор имеет дроссель L, металлобумажный конденсатор С, пороговый элемент — диод VD, контрольное путевое реле П. От импульса тока срабатывает реле И, и через его фронтовой контакт импульс тока проходит через дроссель L, в результате чего в нем накапливается электромагнитная энергия. В интервале между импульсами контакт реле И размыкается, за счет э.д.с. самоиндукции дросселя открывается пороговый элемент VD и создаются цепи заряда конденсатора С и возбуждения реле П. При дальнейшей работе дешифратора от каждого импульса и замыкании фронтового контакта реле И электромагнитная энергия, идущая на заряд конденсатора, преобразуется в электрическую. Энергии конденсатора достаточно для питания высокоомного путевого реле при следовании импульсов с частотой 1,5—5 Гц. Дешифратор рекомендован для модернизации схем разрезных установок в импульсной проводной автоблокировке, выполненных по типовым решениям 1966 и 1968 гг. На входном конце импульсной рельсовой цепи по ходу движения поезда всегда включен источник питания, а на выходном — импульс­ное путевое реле. При таком расположении в смежных импульсных рельсовых цепях всегда включены источник питания и путевое реле, что создает опасность, что в случае короткого замыкания изолирующих стыков импульсное путевое реле И будет получать импульсы тока из смежной рельсовой цепи работая от этих импуль­сов. При занятости собственной рельсовой цепи реле создается конт­роль ее свободности. Защита от такой опасности достигается применением импульсных путевых реле с поляризованной магнитной системой и регулировкой якоря с преобладанием. Включенное в рель­совую цепь реле И имеет регулировку якоря с преобладанием влево или вправо и может работать только от импульсов тока, поступающих только из собственной рельсовой цепи. При коротком замыкании изолирующих стыков из смежной рельсовой цепи поступают импуль­сы тока обратной полярности, от которых импульсное реле не работает и удерживает якорь в нерабочем состоянии. Конденсаторный или релейный дешифратор, не получая импульсного питания, остается в состоянии, когда все его реле обесточены, что приводит к появлению на светофоре красного огня.

Рис. 2.2. Схемы линейных и сигнальных цепей автоблокировки постоянного тока

 

  Линейные и сигнальные цепи автоблокировки. На двухпутных участках с автономной тягой применяют автоблокировку постоянного тока с импульсными рельсовыми цепями. Для получения трехзначной сигнализации на проходных светофорах их увязывают линейными цепями, в которые включаются линейные комбинированные реле Л, имеющие нейтральный и поляризованный якоря. Контактная система этих реле позволяет образовать цепи управления тремя огнями про­ходного светофора. При смене полярности тока реле ./Кратковремен­но отпускает нейтральный якорь, и при включении огней светофора через контакты этого якоря получается опасный проблеск красного огня. Чтобы исключить проблеск красного огня, применяют медленно действующие сигнальные реле нейтрального типа, которые использу­ются как повторители нейтрального якоря линейного реле. В линей­ных и сигнальных цепях автоблокировки с линейными и сигнальными реле для увязки проходных светофоров 3, 5, 7 одного пути двухпутного участка (рис. 2.2) имеются реле: Л — линейное; С — сигнальное; О — огневое; КО — дополнительное огневое реле. В схему автоблокировки входят: релейный дешифратор, через который включено путевое реле П ; маятниковый трансмиттер МТ, вырабатывающий импульсы посто­янного тока для питания рельсовой цепи; импульсное путевое реле И , включенное в рельсовую цепь и работающее от импульсов постоянно­го тока. Состояние линейных и сигнальных цепей автоблокировки соответ­ствует нахождению поезда на блок-участке ЗП за проходным светофо­ром 3. При зашунтированной рельсовой цепи ЗП прекратилось импульсное питание реле И у светофора 1 (на схеме не показал) и обесточилось путевое реле П, фиксирующее занятость блок-участка 577. Контактами реле П разомкнулась линейная цепь Л-ОЛ, в которую включено линейное реле Л у светофора 3. Не получая питания, реле Л отпускает нейтральный якорь и контактом 11-12 выключает сигнальное реле С. Реле С, отпуская якорь, тыловыми контактами 31-33 и 51-53 замыкает цепь включения на светофоре 3 лампы крас­ного огня. Горение лампы контролирует огневое реле О, включенное последовательно с лампой. При возбуждении реле О срабатывает до­полнительное огневое реле КО, контакты которого включены в цепи диспетчерского контроля. Свободное состояние рельсовой цепи 5П контролируется возбуж­денным состоянием путевого реле П, включенного через релейный дешифратор. Фронтовыми контактами 11-12 и 21-22 реле П замыка­ется линейная цепь Л-ОЛ, связывающая проходные светофоры 3 и 5. При горении на светофоре 3 красного огня линейная цепь замыкается тыловыми контактами реле С и фронтовыми контактами реле О. Ты­ловыми контактами реле С контролируется включение на светофоре 3 лампы красного огня, а фронтовыми контактами реле О — действительное горение красного огня. Через эти контакты по линей­ной цепи протекает ток обратной полярности, от которого срабатывает линейное реле Л светофора 5. Оно притягивает нейтральный якорь и переключает поляризованный якорь в переведенное положение. Че­рез замкнувшийся контакт 77-72 нейтрального реле Л срабатывает реле С. Контактами 31-32 реле С и 111-113 реле Л на светофоре 5 включается цепь горения лампы желтого огня светофора и последова­тельно с ней огневого реле О. Контактом 41-42 реле С реле КО вклю­чается последовательно с лампой красного огня и контролирует целость нити лампы в холодном состоянии. При свободной рельсовой цепи 7П у светофора 5 работает импуль­сное путевое реле И через релейный дешифратор — реле П. Замыка­ется линейная цепь светофора 7, в которой фронтовыми контактами реле П, С и О контролируется соответственно: свободность блок-уча­стка 7П, горение на светофоре 5 разрешающего огня. По линейной цепи и через реле Л светофора 7 протекает ток прямой полярности. Реле Л светофора 7 притягивает нейтральный якорь и переключает поляризованный якорь в нормальное положение. Через фронтовой контакт 11-12 реле Л срабатывает реле С. Контактами 31-32 реле С и 111-112 реле Л включается цепь лампы зеленого огня и последова­тельно с ней огневое реле О. Через контакт 41-42 реле С реле КО включается последовательно с лампой красного огня и контролирует целость нити этой лампы в холодном состоянии. При свободной рельсовой цепи 9П у светофора 7 возбуждено реле П. Фронтовыми контактами реле П, С и О замыкается линейная цепь светофора 9, по которой через линейное реле этого светофора проте­кает ток прямой полярности и на светофоре загорается зеленый огонь. У всех последующих светофоров порядок работы цепей авто­блокировки повторяется. Проследим переключение линейных и сигнальных цепей после проследования поезда и освобождения блок-участка 317. От импульсов тока, поступающих в рельсовую цепь све­тофора 3, начинает работать импульсное путевое реле И у светофора 1. Через релейный дешифратор срабатывает реле П, которое конт­ролирует освобождение блок-участка ЗП. При горении на светофоре 1 красного огня фронтовыми контактами реле П, О и тыловыми контак­тами реле С замыкается цепь тока обратной полярности для реле Л светофора 3, и на этом светофоре включается желтый огонь. Через фронтовые контакты реле П, С и О светофора 3 линейное реле свето­фора 5 получает ток прямой полярности и на светофоре 5 загорается зеленый огонь. На всех последующих светофорах будут гореть зеле­ные огни. В схемах автоблокировки предусмотрена защита от опасных пос­ледствий при перегорании светофорных ламп. Наиболее, опасными случаями могут быть следующие ситуации. При занятом блок-участке ЗП перегорела лампа красного огня на светофоре 3. Если не предус­мотреть защиты, то произойдет авария и даже крушение. На светофо­ре } не горит никакой лампы, на светофоре 5 продолжает гореть желтый огонь, а на светофоре 7 и всех последующих — зеленые огни. При проследовании светофора 5 машинист поезда снизил скорость и готовится к торможению и полной остановке поезда у следующего светофора с красным огнем. Но красного огня он не увидит, а при неблагоприятных условиях не увидит и мачты погасшего светофора, допустит проезд этого светофора, что приведет к столкновению с передним остановившимся поездом. Для исключения такой опасности в схемах автоблокировки с помощью огневых реле контролируется действительное горение огней светофора и особенно красного. Если на светофоре 3 горит красный огонь, то реле О возбуждено, и фронтовыми контактами замыкает линейную цепь тока обратной полярности, в которую включено линейное реле светофора 5. На этом светофоре горит желтый огонь. Перегорание лампы красного огня приводит к выключению реле О и размыканию линейной цепи светофора 5. У светофора 5 обесточивается линейное реле и, отпуская нейтральный якорь, выключает на светофоре желтый огонь и включает красный. Происходит перенос красного огня со светофора с погасшим красным огнем на позадистоящий светофор, т.е. желтый огонь на нем выклю­чается и включается красный. После переноса красного огня на свето­фор 5 происходит перенос желтого огня на светофор 7, а на всех остальных светофорах продолжают гореть зеленые огни. В результате такого переноса огней машинист второго поезда при проследовании светофора 7 с желтым огнем снижает скорость, а у светофора 3 с красным огнем полностью останавливает поезд, чем обеспечивается надежное ограждение остановившегося поезда при погасшем красном огне на светофоре 3, и безопасность движения не нарушается. На светофоре 5 красный огонь сразу меняется на зеленый после освобож­дения первым поездом блок-участка ЗП и появления на светофоре 3 желтого огня. При перегорании лампы желтого огня на светофоре 5 желтый огонь переносится на светофор 7. У светофора 5 обесточивается огневое реле и, отпуская якорь, своими контактами меняет полярность тока с пря­мой на обратную для питания линейного реле Л светофора 7. Перек­лючая контакт поляризованного якоря, реле Л выключает цепь питания лампы зеленого огня и включает цепь питания лампы желто­го огня. На последующих светофорах сохраняется горение зеленых огней. При перегорании на светофоре 7 лампы зеленого огня желтый огонь переносится на светофор 9. У светофора 9 обесточивается огне­вое реле О и, опуская якорь, меняет полярность тока с прямой на обратную для линейного реле светофора 9, и на данном светофоре вместо зеленого загорается желтый огонь. На всех последующих све­тофорах сохраняется горение зеленых огней. В схемах автоблокировки предусмотрено переключение светофо­ров на режим пониженного напряжения питания с помощью реле двойного снижения напряжения ДСН. Эти реле включают в до­полнительную линейную цепь (на схеме не показана). Нормально реле ДСН каждого светофора возбуждено и фронтовыми контактами включает в цепь лампы регулирующий резистор сопротивлением 1, 2 Ом на номинальный ток 3 А. На режим двойного снижения напряжения схемы автоблокировки переключает дежурный одной из станций прилегающего перегона нажатием специальной кнопки. При нажатии этой кнопки на всех сигнальных установках перегона выклю­чается реле ДСН. Тыловыми контактами каждого реле ДСН в цепь ламп включается регулируемый резистор сопротивлением 14 Ом, что приводит к двойному снижению напряжения на лампах. Линейные цепи и все реле сигнальной установки питаются от источника питания постоянного тока напряжением 12В. Лампы све­тофоров питаются переменным током напряжением 12 В от сигналь­ного трансформатора типа СОБС-2А. Наличие переменного тока контролируют аварийные реле. При выключении переменного тока аварийное реле переключает лампы светофоров на питание от сигнальной батареи постоянного тока. Лампа красного огня, включен­ная через огневое реле КО, начинает получать питание от источника постоянного тока.